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油田化学
油田化学

徐僖

季刊

1000-4092

ofchemythx@sina.com.cn

028-85405414

610065

四川省成都市四川大学（望江西区）油田化学编辑部

油田化学/Journal Oilfield ChemistryCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为专业技术性刊物。报道我国石油工业油气田勘探、开发、油气开采、集输、储运中应用化学剂和化学方法的科技成果及国内外现状和进展，包括油田化学剂的研制、生产、结构性能研究、分析配方、室内和现场评价、应用技术、作用机理、现场试验及产品市场等方面。主要读者对象是石油工业部门及科研机构的科技人员、相关专业大专院校师生。
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    醚类助溶剂在超临界二氧化碳中的浊点压力及对二氧化碳-C16混相压力的影响

    张欢宫厚健孙君腾张明明...
    77-84页
    查看更多>>摘要：助溶剂和CO2对提高原油采收率有着协同增效作用.研究超临界CO2-助溶剂体系的浊点压力和与原油的混相压力,对于CO2提高原油采收率及CO2埋存有着重要意义.使用改进的CO2相平衡实验装置,采用根据光敏原理改进的测量方法,研究了3种助溶剂二乙二醇二甲醚(DDME)、三乙二醇二甲醚(TEDM)、四乙二醇二甲醚(TGDE)在CO2中的浊点压力,考察了温度、助溶剂加量、助溶剂类型的影响;然后将这3种醚类助溶剂和常见的助溶剂乙醇对比,研究其降低CO2-C16混相压力的效果.结果表明,随着温度的升高,DDME、TEDM、TGDE的浊点压力逐渐升高,且呈现出低临界会溶温度(LCST)相行为.随着加量的增大,DDME、TEDM、TGDE的浊点压力逐渐升高,但增幅较小.DDME、TEDM、TGDE的极性越来越大,其与CO2之间的分子间作用力逐渐减弱,导致浊点压力依次升高.在3种结构相似的醚类助溶剂中,DDME的浊点压力最低,TGDE的浊点压力最高.当DDME的质量分数为3.0%、温度为60℃时,浊点压力仅为10.14 MPa.DDME降低CO2-C16混相压力的效果最好,在50℃时,1.0%DDME可使混相压力的降幅达到11.25%,高于乙醇的10.62%.在温度低于50℃时,TEDM的作用效果优于乙醇,但高温下乙醇效果略优于TEDM和TGDE.DDME具有较低的浊点压力和较好的降低混相压力的能力,与CO2具有较好的配伍性,也适用于地层压力较低的油藏.

    超临界二氧化碳醚助溶剂浊点压力混相压力

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    致密储层不同二氧化碳注入方式下的沥青质沉积特征及其对渗透率的影响

    杨明洋黄世军赵凤兰孙浩月...
    85-92页
    查看更多>>摘要：注CO2引起的原油沥青质沉积对致密储层造成的伤害严重影响其开发效果.为明确不同CO2注入方式下的沥青质沉积特征及其对储层渗透率的影响,对致密岩心分别进行了CO2驱替和吞吐两种注入方式的实验,通过核磁共振和扫描电镜等,分析了两种注入方式下的沥青质沉积特征、原油采出程度以及对致密岩心渗透率的影响.结果表明,两种CO2注入方式下的致密岩心均会产生沥青质沉积,且主要以膜状吸附的方式沉积在孔隙表面.受CO2与原油相互作用时间的影响,吞吐方式下的沥青质沉积量大于驱替方式,且吞吐方式下的沉积孔径范围高于驱替方式.沥青质沉积对致密岩心渗透率的伤害程度与原油的产出方向有关.驱替方式下沥青质沉积对岩心正向(CO2注入方向)渗透率的伤害程度较大,而吞吐方式下沥青质沉积对岩心逆向渗透率的伤害程度较大.在围压为10、5 MPa时,CO2驱替和吞吐方式下的沥青质沉积对岩心正向渗透率的伤害程度(正向渗透率平均降幅)分别为7.05%和1.67%,对岩心逆向渗透率的伤害程度(逆向渗透率平均降幅)分别为0.41%和2.66%.受注采模式和流动机制的影响,CO2吞吐方式下的采出程度低于驱替方式.研究结果对于致密储层CO2驱沥青质沉积不同方向上储层伤害程度的认识及注入方式的优选具有一定的指导意义.

    致密储层CO2驱替CO2吞吐沥青质沉积渗透率

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    降混剂对二氧化碳在稠油中的溶解度和最小混相压力的影响

    于田田刘廷峰冯海顺廖毅...
    93-100页
    查看更多>>摘要：针对CO2驱油过程中,稠油体系与CO2难混相,最小混相压力高于地层破裂压力的问题,对CO2与原油的混合体系进行了分子模拟,考察了降混剂种类和加量、温度、压力的影响.由径向分布函数得到混相过程中CO2分子及沥青质分子的聚集程度,进而明确各类分子的分散状态,分析其作用机理.在此基础上,开展高温高压PVT相态实验,测定CO2与原油混合体系中添加不同降混剂后的体积膨胀系数和CO2溶解度,对分子模拟结果进行验证.最后,对柠檬酸三甲酯、苯甲醇、苯甲酸乙酯3种降混剂进行优选,得到最优复配配方,并通过细管实验评价其降混性能.分子模拟结果表明,柠檬酸三甲酯的降混效果最为显著,可有效增大CO2分子间的聚集程度,降低沥青质分子间的聚集程度;在高压(6.90 MPa)低温(308.15 K)的条件下,降混剂更能发挥其作用.PVT相态实验结果表明,0.23%柠檬酸三甲酯的增溶与增膨作用最佳,与分子模拟结果一致.降混剂最优复配配方为80%柠檬酸三甲酯+20%苯甲酸乙酯.在原油-CO2体系中加入0.23%复配降混剂,最小混相压力降幅为21.47%,CO2溶解度和原油采收率提高.降混剂含有亲油的烃类基团和亲CO2的酯基,不仅能与原油体系中的极性分子结合,拆散各沥青分子的聚集体,同时在双亲性能作用下,能吸附在原油与CO2的界面上,降低原油与CO2的界面张力,进而降低最小混相压力.

    CO2驱稠油溶解度最小混相压力降混剂分子模拟

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    两性离子表面活性剂和纳米颗粒为起泡剂的高稳定性超临界二氧化碳泡沫封窜体系

    李伟涛李宗阳张东张传宝...
    101-107页
    查看更多>>摘要：胜利油田低渗透油藏具有埋藏深(＞3000 m)、温度高(＞120℃)、非均质性强等特点,针对低渗透油藏CO2驱波及效率低、常规泡沫高温调驱性能变差等问题,构建了由两性离子表面活性剂(HSD)和改性SiO2纳米颗粒为起泡剂的高稳定性超临界CO2泡沫体系.研究了该体系在高温下的起泡性能和耐温性能;分别评价了纳米SiO2对超临界CO2泡沫体系流变特性、封堵特性以及调驱性能的影响;最后探讨了纳米颗粒强化超临界CO2泡沫的稳定机理.结果表明,高稳定性超临界CO2泡沫体系表现出良好的起泡性能和耐高温特性,随着体系中纳米颗粒浓度的增加,泡沫半衰期先增加后降低.在110℃下,0.5%的纳米颗粒可使泡沫析液半衰期由17 min提高到40 min,稳定性提高了近1.5倍.在相同的剪切速率下,体系的表观黏度随纳米颗粒浓度的增加而增加,稠度系数由0.073增至1.220.在岩心封堵实验中,泡沫在多孔介质中的稳态表观黏度随纳米颗粒浓度的增加而增加,封堵强度逐渐增强;超临界CO2泡沫呈"颗粒状"堆叠排放,泡沫直径为10～20 μm.超临界CO2泡沫具有较好的调驱性能,能封堵高渗透通道,迫使后续注入的CO2进入低渗透基质中,从而提高采收率.表面活性剂分子吸附在纳米SiO2表面使其具有了界面活性,进而纳米SiO2吸附到气液界面上,提高了泡沫稳定性.

    超临界二氧化碳泡沫纳米颗粒界面吸附稳定性调驱

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    原位二氧化碳泡沫驱提高采收率实验

    叶秀茹汪万飞付红
    108-115,178页
    查看更多>>摘要：原位CO2泡沫驱是一种很有潜力的提高采收率技术.通过原位CO2泡沫驱提高采收率实验,优化了生气体系、泡沫体系以及注入参数,得到了最佳的注入量、注入速度和适用的渗透率级差范围.研究结果表明,在温度为70℃,地层水矿化度为10000 mg/L条件下,得到可以作用于地层深部的原位CO2泡沫体系,其配方为:2.1%碳酸氢铵+1.6%醋酸+9.5%氯化铵+0.1%α-烯烃磺酸钠AOS+0.1%油酸酰胺丙基甜菜碱DHSB,泡沫体积可达810 mL,泡沫综合指数为15552 mL·min.该体系形成的泡沫在油藏中部具有较高黏度和较大弹性的特性,能够有效封堵高渗通道,表现出良好的封堵能力.在渗透率级差为6左右时,原位CO2泡沫体系注入速度控制在1.0 mL/min左右,注入段塞量控制在0.3 PV,能够发挥最佳的调驱效果.研究还发现,该泡沫体系在渗透率级差为3.9～13.7的非均质储层中能有效提高采收率,而在渗透率级差为15.6的条件下,虽然未能显著提高低渗层采收率,但在高渗管中仍然有一定的洗油作用.本研究为原位CO2泡沫驱技术的应用和优化提供了重要参考.

    原位CO2泡沫渗透率级差封堵非均质储层提高原油采收率

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    疏水修饰纳米颗粒强化天然气泡沫的稳定性及影响因素

    徐龙刘子青丁红雨李鹏程...
    116-121页
    查看更多>>摘要：为了增强天然气泡沫在提高采收率中的应用效果,采用注射法研究了疏水修饰纳米颗粒(HMNP)与不同类型表面活性剂复合生成的天然气泡沫的稳定性及温度、无机盐(NaCl、CaCl2)对天然气泡沫稳定性的影响机制.结果表明:在室温(25℃)纯水条件下,HMNP与阴离子表面活性剂(十二烷基磺酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠(AES))复合体系生成的天然气泡沫在3000 min内可保持很好的稳定性,具有显著协同稳定天然气泡沫稳定性的作用.而且,在50℃条件下或离子强度为0.2 mol/L的情况下,阴离子表面活性剂中的聚氧乙烯(EO)基团可以进一步增强HMNP/AES复合体系天然气泡沫的稳定性及耐温耐盐性;阴离子表面活性剂中的苯环则可显著促进HMNP与阴离子表面活性剂的协同效应,更大幅度提高HMNP/SDBS复合体系天然气泡沫的稳定性、耐温性及耐一价金属离子能力.

    疏水修饰纳米颗粒表面活性剂天然气泡沫稳定性协同效应

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    聚合物强化泡沫体系的性能与岩心流动特征

    刘潇潇王勃琛郭程飞
    122-130页
    查看更多>>摘要：为解决现场泡沫驱出现的气窜问题,通过外加聚合物稳泡剂构建强化泡沫体系,可提高泡沫的稳定性,实现泡沫性能的优化,以提高泡沫驱的应用效果.但强化泡沫体系在提高泡沫稳定性的同时也存在降低发泡性的问题,需要进一步明确强化泡沫体系的适用条件.为此,开展了聚合物PAAO-1强化泡沫体系性能评价与岩心流动特征实验研究.结果表明,强化泡沫体系随聚合物PAAO-1浓度增加,泡沫体积减小、泡沫半衰期增大,泡沫综合指数始终大于无聚合物泡沫体系,确定聚合物PAAO-1使用浓度为1200 mg/L.强化泡沫体系平均泡沫直径大于无聚合物泡沫体系,需较强扰动作用或较高能量引入才能形成细腻、均匀的泡沫.驱替速度较低时,泡沫形成不充分,强化泡沫体系泡沫有效黏度较小,临界发泡渗流速度为0.12 m/d.强化泡沫体系液膜强度高,有效黏度最高达到435 mPa·s,对高渗透层的封堵能力强,不易发生气窜.在均质岩心中,强化泡沫体系提高采收率幅度为13.67百分点,与无聚合物泡沫体系相当;而在非均质岩心中,强化泡沫体系改变分液率及提高采收率幅度更高.强化泡沫体系适合渗流速度较大、渗透率范围较广以及非均质严重的油层条件,为现场合理选择泡沫驱油体系提供依据.

    强化泡沫发泡性稳定性提高采收率适用条件

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    β-环糊精对两亲聚合物黏度与分子量测定的影响

    沈静静刘德新SARSENBEKULY Bauyrzhan徐德荣...
    131-137页
    查看更多>>摘要：为探究β-环糊精(β-CD)的包合作用对两亲聚合物(丙烯酰胺、丙烯酸、十六烷基烯丙基氯化铵三元共聚物APC16)黏度及黏均分子量的影响,通过流变仪研究了β-CD包合APC16溶液的黏度变化规律及影响因素,采用乌氏黏度计测定了APC16包合体系的特性黏数,进而准确计算出无分子间相互作用下APC16的黏均分子量.结果表明,在45℃、矿化度为3×104 mg/L的条件下,β-CD与APC16物质的量比为1∶2时,APC16溶液的临界缔合浓度升至5300 mg/L;β-CD与APC16物质的量比为1∶1完全包合时,APC16溶液的临界缔合行为消失.在完全包合比下,温度在25～90℃变化时,包合体系的黏流活化能小于APC16溶液的黏流活化能.随NaCl浓度的增加,包合体系的黏度下降更加平缓,包合强度增强.据此,可以应用β-CD包合作用消除疏水缔合来测定两亲聚合物的黏均分子量.单一APC16的黏均分子量为537×104 Da、部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)的黏均分子量为1292×104 Da.当β-CD与APC16物质的量比为1∶1、2∶1时,APC16的黏均分子量分别为341×104、358×104 Da.当β-CD与HPAM物质的量比为1∶1和2∶1时,HPAM的黏均分子量分别为1223×104、1272×104 Da.HPAM的黏均分子量在包合前后的测定结果一致,证实β-CD包合法测定两亲聚合物分子量的有效性,为两亲聚合物疏水作用对黏度贡献和分子量测定提供新方法.

    两亲聚合物β-环糊精主客体包合黏度黏均分子量

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    表面活性剂对水驱普通稠油油藏的乳化驱油机理

    孙宝泉吴光焕赵红雨吴伟...
    138-145页
    查看更多>>摘要：为了研究乳化降黏驱油剂对不同渗透率的水驱普通稠油油藏的驱油效率和孔隙尺度增效机理,选取了烷基酚聚氧乙烯醚(J1)、α-烯基磺酸盐类表面活性剂(J2)、十二烷基羟磺基甜菜碱(J3)、J3与烷基酚聚氧乙烯醚羧酸盐复配表面活性剂(J4)作为驱油剂,开展了4种驱油剂一维驱油和微观驱油模拟实验,明确了乳化降黏驱油剂在孔隙尺度的致效机理.结果表明,降低界面张力对提高驱油效率的作用大于提高乳化降黏率.在油藏条件下,乳化降黏驱油剂需要依靠乳化降黏和降低界面张力的协同增效作用,才能大幅提高驱油效率.乳化降黏驱油剂的乳化能力越强、油水界面张力越低,驱油效率增幅越大.当化学剂乳化降黏率达到95%时,油水界面张力从10-1 mN/m每降低1个数量级,化学剂在高渗透和低渗透岩心中的驱油效率依次提高约10.0%和7.8%.乳化降黏驱油剂注入初期通过降低界面张力,使得高渗透岩心和低渗透岩心中的驱替压力分别为水驱注入压力的1/2和1/3,从而提高注入能力.注入后期大块的原油被乳化形成大量不同尺寸的油滴,增强原油流动性,提高驱油效率.乳化形成的界面相对稳定的稠油油滴,能暂堵岩石的喉道和大块稠油与岩石颗粒形成的通道.油滴的暂堵叠加效应,使高渗透和低渗透岩心的驱替压差分别为水驱压差的5.2倍和32.3倍,大幅提高了注入压力,从而扩大平面波及面积.降黏驱油剂驱油实现了提高驱油效率的同时扩大波及范围.研究结果为水驱稠油开发用驱油剂的研发提供参考,为大幅提高水驱普通稠油采收率奠定基础.

    普通稠油驱油剂水驱乳化降黏界面张力致效机理

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    假单胞菌YZ32产生物乳化剂及原油降解作用

    苟燕佘跃惠舒福昌董浩...
    146-153页
    查看更多>>摘要：为了分离出一株产生物乳化剂且能降解原油的菌株,以原油为唯一碳源,筛选出能乳化原油的细菌,再通过调整培养基成分来优化假单胞菌YZ32产生物乳化剂,以乳化指数和乳化剂产量为指标选出最佳的碳源和氮源;用乙醇提取生物乳化剂,再用透析袋纯化,测定乳化剂的糖含量和蛋白质含量,检测乳化剂的乳化活性物质.将乳化剂与7种不同的底物混合后测定乳化指数,考察乳化剂对不同底物的乳化效果.在不同条件下考察生物乳化剂的理化稳定性;通过原油降解实验,用GC-MS对原油组分进行分析,考察菌株对原油的去除率和降解效果.结果表明,分离出的能乳化原油的假单胞菌YZ32,以蔗糖(20 g/L)和谷氨酸钠(7 g/L)为碳源和氮源时,可获得最大的生物乳化剂产量.代谢产物中蛋白含量为64.29%,糖含量为13.89%,乳化活性物质为蛋白类物质.该乳化剂对液体石蜡和甲苯具有较好的乳化效果,在温度为15～80℃、pH值为4～11和矿化度为50～350 g/L的条件下,YZ32产生的生物乳化剂都能保持良好的稳定性.原油降解实验表明,YZ32在24d内对原油的去除率达到60.3%,对原油饱和烃中的C11—C20组分和芳香烃中的菲类具有较好的降解效果.假单胞菌YZ32能产生蛋白类的且稳定性良好的生物乳化剂,对原油具有良好的降解效果,在含油污泥土壤修复中具有巨大的应用潜力.

    生物乳化剂假单胞菌乳化活性原油降解土壤修复

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